揭秘：快充并沒有看上去的那么簡單

　　快充技術(shù)發(fā)展到今天可以說已經(jīng)比較成熟。在電池技術(shù)無法取得突破性成果的今天，快速充電技術(shù)可以說是最佳以及最合理的續(xù)航解決方案。但是快充也不是表面上看上去的那么簡單，那么接下來小編就跟讀者一起探討一下快充技術(shù)。

　　充電5分鐘，通話2小時(shí)，當(dāng)我們被這句廣告詞洗腦的背后，實(shí)則有OPPO家的VOOC閃充擔(dān)當(dāng)硬實(shí)力。目前在OPPO主流智能手機(jī)中均適配有閃充技術(shù)，與高通自家Quick Charge有分庭抗禮之勢。但是，由于VOOC不對外兼容其他手機(jī)，對于沒用過OPPO閃充手機(jī)的用戶，對VOOC還是有點(diǎn)陌生，本期技術(shù)分期也為大家揭開VOOC閃充在“充電5分鐘，通話2小時(shí)”背后的技術(shù)支撐。

　　什么是VOOC閃充：

　　VOOC 閃充是OPPO研發(fā)的擁有18項(xiàng)專利的低電壓快速充電技術(shù)。其采用低電壓高電流模式，保證充電速度的同時(shí)也能減少手機(jī)充電時(shí)適配器與手機(jī)的發(fā)熱情況。目前支持VOOC閃充的手機(jī)有OPPO Find 7、OPPO N3、 OPPO R5、OPPO U3、OPPO R7、OPPO R7 Plus、OPPO R7s共計(jì)7款，OPPO官方數(shù)據(jù)稱，VOOC閃充相比傳統(tǒng)充電速度提高4倍之多。30分鐘可充到3000mAh電池的75%，而且充5分鐘就可以通話2 個(gè)小時(shí)。

　　注：

　　“充電 5 分鐘，通話 2 小時(shí)”數(shù)據(jù)基于特定環(huán)境下由實(shí)驗(yàn)室檢測所得。實(shí)際充電效果因電池容量和溫度等因素影響或有差異，實(shí)際通話時(shí)間因手機(jī)使用狀態(tài)和使用環(huán)境不同而有所差異。

　　VOOC閃充家族：

　　VOOC 不僅僅只在手機(jī)中標(biāo)配一個(gè)充電頭來規(guī)劃自己的閃充版圖，旗下打造的“VOOC閃充生活圈”，由 “VOOC 閃充移動電源”、“ VOOC 車載閃充”和“1560多家OPPO閃充加油站 ” 組成，另外，OPPO 還提供單獨(dú)包裝的“VOOC mini 電源適配器”售賣。

　　OPPO 根據(jù)一個(gè)人生活的主要活動范圍，針對性地提供了解決方案。在家或者辦公室可使用“VOOC 電源適配器”；在出差時(shí)可以使用“VOOC閃充移動電源”；在開車的路上，可以使用“ VOOC 車載閃充”；即使你在逛街時(shí)，沒有帶上述任何周邊配件，也可以到1560家OPPO體驗(yàn)店去享受免費(fèi)充電服務(wù)，而這1560家OPPO體驗(yàn)店， 基本上涵蓋了所有地級以上城市的核心商圈（中國大概有 330 多個(gè)地級市） ，在OPPO手機(jī)中就能基于地理位置查找附近最近的閃充加油站。

　　VOOC閃充原理：

　　OPPO VOOC閃充不再使用傳統(tǒng)的5V 1A或者5V 2A的電壓電流充電器，而是直接將充電器的輸出提升到了5V 4A的水平，在傳統(tǒng)的4-5pin充電接口增加到了7pin，手機(jī)電池觸點(diǎn)也增加到8個(gè)（有時(shí)候手機(jī)電池不可拆卸你看不到），通過多通道的充電方式，來杜絕充電過程中的大熱量和大電流等危險(xiǎn)情況。值得一提的是，當(dāng)其他非支持VOOC閃充的手機(jī)接入閃充充電器后，也會自動降低為5V 2A的手機(jī)，保護(hù)非OPPO的手機(jī)進(jìn)行充電。

　　MCU智能芯片

　　為了進(jìn)一步緩解大電流給手機(jī)電池充電帶來的安全隱患，VOOC閃充在適配器當(dāng)中加入了一顆MCU智能芯片，從而實(shí)現(xiàn)了開電壓環(huán)、 分段恒流技術(shù)。假如把手機(jī)比做一輛車，普通充電的油門只有1.2L，即使踩滿油門，也只能緩慢起步，慢速前進(jìn)。VOOC閃充的開電壓環(huán)將排量提升到3L以上，只要輕踩油門，就可以飛速前進(jìn)。

　　得益于 MCU 對電流的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，VOOC實(shí)現(xiàn)了分段恒流和變檔技術(shù)，起步時(shí)，VOOC會掛上高速檔（識別到VOOC充電），中間時(shí)，會自動跳到中速檔，讓你快速前行（大電流充電），結(jié)尾時(shí)又會切換成為低速檔，讓你平穩(wěn)到站（涓流充電），防止電池過充和預(yù)防其他副作用。在實(shí)際充電過程中，我們也發(fā)現(xiàn)充電達(dá)到75% 時(shí)，VOOC也進(jìn)入涓流狀態(tài)，以5V 2A的方式平穩(wěn)充電。

　　值得一提的是，VOOC閃充技術(shù)也打造了從適配器到接口再到手機(jī)的全端式五重防護(hù)技術(shù)：

　　第一級，適配器過載保護(hù)。在前端，電流進(jìn)入適配器時(shí)，其中的傳感器會實(shí)時(shí)檢測電壓電流，當(dāng)檢測安全可靠時(shí)，MOSFET（保護(hù)）開關(guān)會自動打開閃充。異常就會立即閉。

　　第二級，閃充條件鑒定保護(hù)。電流通過適配器時(shí)，其中的MCU芯片會識別設(shè)備是否為支持閃充，只有支持才能開啟閃充，同時(shí)開啟第二級過載保護(hù)。

　　第三級，接口過載保護(hù)。在中段，電流進(jìn)入手機(jī)時(shí)，在特別定制的7pinUSB接口處，手機(jī)內(nèi)的MCU會控制第三個(gè)MOSFET（保護(hù)）開關(guān)，實(shí)行第三級過載保護(hù)?！　?img src="http://uphotos.eepw.com.cn/fetch/20170620/366527_1_4.jpg" onload="if(this.width>620)this.width=620;" onclick="window.open(this.src)" style="cursor:pointer" />

　　第四級，電池過載保護(hù)。在末端，電池內(nèi)的特殊IC和MOSFET（保護(hù)）開關(guān)構(gòu)成了第四道防線，負(fù)責(zé)對進(jìn)入電池的電壓電流實(shí)行過載保護(hù)。

　　第五級，電池熔絲保護(hù)。在出現(xiàn)異常時(shí)，電池內(nèi)的保險(xiǎn)絲會當(dāng)即熔斷，物理性斷絕電流輸入。

　　與高通Quick Charge技術(shù)對比

　　其實(shí)不止OPPO一家深耕于手機(jī)快速充電技術(shù)的研究，高通在自家驍龍400、600以及800芯片上也內(nèi)置有Quick Charge 2.0快速充電技術(shù)。與OPPO自家的充電技術(shù)不同的是，根據(jù)功率（P）=電壓（U）x電流（I）的計(jì)算公式，在電池容量一定的情況下，高通Quick Charge 2.0將充電電壓從5V提高到9V，將充電電流由1A暴增到1.6A，官方宣稱3300mAh的電池只要半個(gè)鐘就能充滿60%，不過為了防止電流電壓過大對手機(jī)造成影響，高通也在充電器上加入了一個(gè)智能的APSD（Automatic Power Source Detection）芯片。

　　值得一提的是，高通Quick Charge已經(jīng)進(jìn)階到3.0階段，電壓調(diào)節(jié)幅度縮小到了0.2V，最低3.6V，最高則可達(dá)20V，現(xiàn)階段已經(jīng)宣布支持QC 3.0的芯片有驍龍820、驍龍620、驍龍618、驍龍617和驍龍430，預(yù)計(jì)相關(guān)設(shè)備將會在下年亮相，其也向下兼容Quick Charge 2.0。從早前測試，也得出VOOC與高通Quick Charge 2.0在充電方式上的差異：

　　一、充電速度：VOOC 閃充技術(shù)在30分鐘可以充到3000mAh的75%，也就是2250mAh，而高通Quick Charge 2.0技術(shù)在同等時(shí)間內(nèi)充到的是1980mAh，由數(shù)據(jù)可得知VOOC閃充要比高通Quick Charge 2.0要快一點(diǎn)。由于Quick Charge 3.0未有測試樣機(jī)，所以不能進(jìn)行定論。

　　二、安全性：從以上介紹得知，VOOC閃充除了充電器、電池共四道安全措施外，在其機(jī)身上還采用了一種非常原始的方法，即保險(xiǎn)絲。在發(fā)現(xiàn)充電異常的情況下，保險(xiǎn)絲會熔斷，中止充電過程，就像家里的電表一樣。

　　首先，高通的Quick Charge 2.0充電技術(shù)內(nèi)置有APSD（Automatic Power Source Detection）芯片，能自動對電源進(jìn)行偵測，識別電量輸入是來自什么方向，如PC、電源插座、USB等等，對每一個(gè)電量來源進(jìn)行IP標(biāo)記，能夠快速辨認(rèn)。其次，AICL（Automactic Imput Current Limit）技術(shù)也能主動去識別電源適配器的屬性，進(jìn)行智能適配，例如知曉輸入電流的大小，根據(jù)電流的大小平衡適配器輸出的電流和終端所需要的電流。

　　此外，高通針對充電線也有一個(gè)技術(shù)，那就是當(dāng)充電線出現(xiàn)短路等情況時(shí)候，芯片是能夠偵測出來，從而會通過INOV技術(shù)對充電電流進(jìn)行適配，以保證電流不會過大或者不穩(wěn)定而導(dǎo)致手機(jī)終端損壞。

　　三、兼容性：VOOC 閃充技術(shù)是屬于OPPO獨(dú)家的技術(shù)，目前只有OPPO部分手機(jī)才能使用該技術(shù)，而高通的Quick Charge 2.0目前已經(jīng)在驍龍400、600以及800芯片上進(jìn)行使用，未來的3.0版本也將會適配更多高端芯片，這個(gè)方面來說，高通Quick Charge技術(shù)的兼容性更好。

　　除VOOC閃充和Quick Charge快充之外的快充方案：

　　聯(lián)發(fā)科 Pump Express Plus

　　聯(lián)發(fā)科的Pump Express Plus技術(shù)需要配合聯(lián)發(fā)科生產(chǎn)的電源管理芯片來實(shí)現(xiàn)，目前聯(lián)發(fā)科的MT6795上已經(jīng)能支持Pump Express Plus快充技術(shù)，理論上在聯(lián)發(fā)科所有處理器平臺上使用專用的電源管理芯片都能實(shí)現(xiàn)快速充電功能。Pump Express Plus為充電器提供的輸出功率大于15W，受控輸出電壓增加了12、9V 和7V 三個(gè)檔位，支持 12V/9V/7V/5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V 充電。聯(lián)發(fā)科Pump Express Plus也是一種高電壓小電流快充方案。

　　TI MaxCharge 快充技術(shù)

　　盡管德州儀器已經(jīng)退出了手機(jī)芯片市場，但顯然其沒有完全放棄。德州儀器已經(jīng)推出了業(yè)內(nèi)首款采用專有 MaxCharge 技術(shù)的全集成 5A 單節(jié)鋰離子（Li-ion）電池充電器電路。與現(xiàn)有電池充電器相比，這款器件將充電時(shí)間減少了一半以上，最高可將充電時(shí)間減少 60%，這讓用戶可以實(shí)現(xiàn)快速充電的同時(shí)又不會受到發(fā)熱過量的困擾。

　　Apple 20V 快充技術(shù)

　　根據(jù)美國專利與商標(biāo)局公布的專利申請顯示，蘋果正計(jì)劃為旗下設(shè)備配備輸出6V到20V的快速充電器。蘋果在專利申請描述中表示，造成目前充電時(shí)長從1小時(shí)到 3小時(shí)不等的主要限制因素是5V的電壓。隨著未來更大容量的電池將會成為標(biāo)準(zhǔn)配置， 5V 明顯不能滿足顧客快速充電的需求。 考慮到蘋果在手機(jī)市場的巨大影響力，若其推出快速充電器，想必整個(gè)市場會迅速 跟進(jìn)。而且，未來的新款MacBook會放棄USB3.1而采用蘋果自家的快速接口也既有可能實(shí)現(xiàn)。

　　USB3.1 PD 充電規(guī)范

　　USB 標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體 USB 應(yīng)用者論壇（USB-IF），在 2014年4月于深圳舉行的英特爾開發(fā)者會議“IDF14 Shenzhen”上公開了“Type-C”的解決方案。Type-C支持較以往提高了供電能力的“USB Power Delivery Specification（USB PD）”。USB PD 根據(jù)可供給的電力設(shè)定了 10W、18W、36W、60W、100W 五級規(guī)格，據(jù)USB-IF介紹，Type-C 連接器支持100W（20V、5A）的供電。